涂装前表面处理技术讲座
李新立，李安忠
武汉材料保护研究所
手工方法 动力工具
火焰法
喷砂、抛丸 钢铁材料 有色金属材料
除油脱脂 除锈 中和 表调 磷化 钝化
塑料 木材
水泥 除油
除锈 表调 磷化 钝化
提纲
涂装前表面处理目的 涂装前表面处理分类 钢铁材料涂装前表面处理 有色金属材料涂装前表面处理 非金属材料涂装前表面处理 典型产品涂装前处理工艺。 前处理废水治理建议
涂装前表面处理有关国家标准
一．涂装前表面处理目的
清除被涂物表面的油脂、油污、腐蚀产物、残留杂质物等，并赋与表面一定的化学、物理特性，达到增加涂漆层附着力，增加被涂物的保护性和装饰性目的。
二．涂装前表面处理分类
1.按处理方法分类 机械法和化学法
机械法 化学法
2.按处理材质分类 金属材料
非金属材料
三．钢铁材料涂装前表面处理
钢铁表面处理常用功能性工序
强碱清洗 溶剂乳化清洗
弱碱性清洗（表面活性剂） 溶剂清洗
酸性清洗剂清洗
除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污。钢铁表面的主要污物见教材P111页的表2.1-1包括机械法、化学法两类。机械法主要是：手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。化学法主要：溶剂清洗、酸性清洗剂清洗、强碱液清洗，低碱性清洗剂清洗,溶剂乳化清洗等。以下介绍化学法除油脂工艺。 除油脱脂
强碱液清洗
强碱液除油脂是一种传统的有效方法。它是利用强碱对动植物油的皂化反应，形成溶于水的皂化物达到除油脂的目的。纯粹的强碱液只能皂化除掉动植物油脂而不能除掉矿物油脂。因此人们通过在强碱液中加入表面活性剂，一般是磺酸类阴离子活性剂，利用表面活性剂的乳化作用达到除矿物油的目的。强碱液除油脂的使用温度都较高，通常〉80℃。常用强碱液清洗配方与工艺如下：
氢氧化钠 5%～10% 硅酸钠 2%～8% 磷酸钠（或碳酸钠） 1%～10% 表面活性剂（磺酸类）2%～5% 处理温度 >80℃ 处理时间 5～20min
处理方式 浸泡、喷淋均可
强碱清洗用主要材料和清洗方法分别见教材P112页表2.1-3和P114页表2.1-5。 强碱液除油脂需要较高温度，能耗大，对设备腐蚀性也大，并且材料成本并不算低，因此这种方法的应用正逐步减少。 溶剂乳化清洗
乳化液一般由有机溶剂、表面活性剂和水组成，其工作液一般为乳白色乳液。它利用有机溶剂溶解油脂，表面活性剂乳化油脂，因此，除油速度较快。
乳化清洗一般总有一些残留薄油膜，如果作为涂装，还需用碱性清洗剂再洗一次，如果用于防锈目的时，可直接存放。 低碱性清洗液清洗
低碱性清洗液是当前应用最为广泛的一类除油脂剂。它的碱性低，一般pH 值为9～12。对设备腐蚀较小，对工件表面状态破坏小，可在低温和中温下使用，除油脂效率较高。特别在喷淋方式使用时，除油脂效果特别好。低碱性清洗剂主要由无机低碱性助剂、表面活性剂、消泡剂等组成。无机型助剂主要是硅酸钠、三聚磷酸钠、磷酸钠、碳酸钠等。其作用是提供一定的碱度，有分散悬浮作用。可防止脱下来的油脂重新吸附在工件表面。表面活性剂主要采用非离子型与阴离子型，一般是聚氯乙烯类和磺酸盐型，它在除油脂过程中起主要的作用。在有特殊要求时还需要加入一些其它添加物，如喷淋时需要加入消泡剂，有时还加入表面调整剂，起到脱脂、表调双重功能。低碱性清洗剂已有很多商业化产品。
一般常用的低碱性清洗液配方和工艺如下：
浸泡型喷淋型
三聚磷酸钠4～10g/l 4～10g/l
硅酸钠0～10g/l 0～10g/l
碳酸钠4～10g/l 4～10g/l
表面活性剂5～20g/l 1～3 g/l
消泡剂0 0.5～3.0g/l
表面调整剂0～3 g/l 0～3 g/l
游离碱度5～20点5～15点
处理温度常温～80℃40～70℃
处理时间5～20min 1.5～3.0min
浸泡型清洗剂主要应注意的是表面活性剂的浊点问题，当处理温度高于浊点时，表面活性剂析出上浮，使之失去脱脂能力，一般加入阴离子型活性剂即可解决。喷淋型清洗剂应加入足够的消泡剂，在喷淋时不产生泡沫尤为重要。
常用表面活性剂的特性见教材P125页表2.1-1。
铝件、锌件清洗时，必须考虑到它们在碱性条件下的腐蚀问题，一般宜用接近中性的清洗剂。
溶剂清洗
溶剂法除油脂，一般是用有机溶剂清洗或是非易燃的卤代烃蒸气法。最常见的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脱脂速度快，效率高，脱脂干净彻底，对各类油及脂的去除效果都非常好。在氯代烃中，不管是浸泡还是蒸气法效果都很好。由于溶剂的危险性以及氯代卤都有一定的毒性，汽化温度也较高，再者由于新型水基低碱性清洗剂的出现，溶剂法以及溶剂蒸汽方法现在已经很少使用了。
常用溶剂和卤化烃见教材P129页表2.1-21和P131页表2.1-24。
酸性清洗剂清洗
酸性清洗剂除油脂是一种应用非常广泛的方法。它利用表面活性剂的乳化、润湿、渗透原理，并借助于酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用，达到除油脂的目的。酸性清洗剂可在低温和中温下使用。低温一般只能除掉液态油，中温就可除掉油和脂，一般只适合于浸泡处理方式。酸性清洗剂主要由表面活性剂（如聚氧乙烯酚醚类非离子型活性剂、阴离子磺酸钠型）、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。由于它兼备有除锈与除油脂双重功能，人们习惯称之为“二合一”处理液。常见的酸性清洗剂配方及工
SO42-对工件的后腐蚀危害很大。而磷酸酸基没有腐蚀物残留的隐患，但磷酸成本较高，清洗效率低些。
盐酸基 硫酸基 磷酸基 手工 电动工具 喷砂抛丸
对于锌件一般不采用酸性清洗剂清洗，特别锌件在酸中的腐蚀极快。
除油质量检查方法
国家标准：钢铁件涂装前除油程度检验方法（验油试纸法） GB/T 13312 最新版本-1991
在生产中还有一些简便快速实用的评价方法，在涂装行业用得最普通的是水膜法，通过观察水膜连续破裂情况，判定除油情况，其它一些方法见教材P137页表2.1-30。
化学除锈 2.除锈
机械除锈
化学除锈
酸洗除锈、除氧化皮的方法是工业领域应用最为广泛的方法。利用酸对氧化物溶解以及腐蚀产生氢气的机械剥离作用达到除锈和除氧化皮的目的。酸洗中使用最为常见的是盐酸、硫酸、磷酸。硝酸由于在酸洗时产生有毒的二氧化氮气体，一般很少应用。盐酸酸洗适合在低温下使用，不宜超过45℃，使用浓度10%～45%，还应加入适量的酸雾抑制剂为宜。硫酸在低温下的酸洗速度很慢，宜在中温使用，温度50～80℃，使用浓度10%～25%。磷酸酸洗的优点是不会产生腐蚀性残留物（盐酸、硫酸酸洗后或多或少会有少会有Cl -、SO 42-残留），比较安全，但磷酸的缺点是成本较高，酸洗速度较慢，一般使用浓度10%～40%，处理温度可常温到80℃。在酸洗工艺中，采用混合酸也是非常有效的方法，如盐酸-硫酸混合酸，磷酸-柠檬酸混合酸。
化学除锈常用酸和缓蚀剂见教材P139页表2.1-31和P140页表2.1-32。
在酸洗除锈除氧化皮槽液中，必须加入适量的缓蚀剂。缓蚀剂的种类很多，选用也比较容易，它的作用是抑制金属腐蚀和防止“氢脆”。但酸洗“氢脆”敏感的工件时，缓蚀剂的选择应特别小心，因为某些缓蚀剂抑制二个氢原子变为氢分子的反应，即：2[H]→H 2↑，使金属表面氢原子的浓度提高，增强了“氢脆”倾向。因此必须查阅有关腐蚀数据手册，或做“氢脆”试验，避免选用危险的缓蚀剂。
常用除锈配方和除锈设备见教材P142页表2.1-34表2.1-35。 机械除锈 手工
电动工具 喷砂抛丸 除锈质量检查方法
化学法除锈-酸洗 行业标准(原部颁标准)：《涂装前表面准备—酸洗》JB/T 6978最新版本-1993
机械法除锈国家标准：涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T 8923最新版本-1988 3.中和
中和的目的是中和掉工件上的残酸，使清洗更加干净，根据工件形状、输送方式、工房间进度等实际情况，选择采用中和或不采用中和工序。
胶体钛
草酸
稀磷酸
磷酸锰悬浮液
中和大部分是使低浓度的纯碱或烧碱水溶液，浓度一般在2%以下。
4.表面调整
表面调整的目的是促使磷化形成晶粒细致密实的磷化膜，以及提高磷化速度。
表面调整剂主要有两类，一种是酸性表调剂，如草酸。另一种是胶体钛。两者的应用都非常普及，前者还兼备有除轻锈（工件运行过程中形成的“水锈”及“风锈”）的作用。在磷化前处理工艺中，是否选用表面调整工序和选用那一种表调剂都是由工艺与磷化膜的要求来决定的。一般原则是：涂漆前打底磷化、快速低温磷化需要表调。如果工件在进入磷化槽时，已经二次生锈，最好采用酸性表调。
表面调整
5.磷化
金属在含有磷酸盐的溶液中进行处理，形成金属磷酸盐化学转化膜，这一工艺过程称之为磷化，所形成的金属磷酸盐转化膜称之为磷化膜。
防锈作用
磷化目的
漆前磷化的目的主要是：给基体金属提供短期工序间保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力。
基本原理
磷化过程包括化学与电化学反应。不同磷化体系、不同基材的磷化反应机理比较复杂。虽然科学家在这方面已做过大量的研究，但至今未完全弄清楚。当今，各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步骤组成：
a.酸的浸蚀使基体金属表面H +
浓度降低
Fe – 2e → Fe 2+
2H +
+2e →2[H] → H 2↑ (1)
b.促进剂（氧化剂）加速界面的H +
浓度进一步快速降低 [氧化剂]+[H] → [还原产物]+H 2O Fe 2++[氧化剂] → Fe 3+
+[还原产物] (2)
由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子，加快了反应（1）的速度，进一步导致金属
表面H +浓度急剧下降。同时也将溶液中的Fe 2+氧化成为Fe 3+
c.磷酸根的多级离解
H 3PO 4 →H 2PO 4－+H +→ HPO 42－+2H +→ PO 43－+3H + …………………….….
(3)
由于金属表面的H +浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终会离解出PO 43-。
按磷化膜厚度（膜重）分类 按磷化成膜物质分类
按磷化施工方式分类 按磷化处理处理温度分类
按促进剂类型分类 d.磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜
当金属表面离解出的PO 43－与溶液中（金属界面）的金属离子（如Zn 2+、Mn 2+、Ca 2+、Fe 2+
）达到溶度积常数K sp 时，就会形成磷酸盐沉淀，磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜。
2Zn 2++Fe 2++2PO 43－
+H 2O →Zn 2Fe(PO 4)2·4H 2O ↓……………………(4) 3Zn 2++2PO 43－
+4H 2O →Zn 3(PO 4)2.4H 2O ↓ (5)
磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核，晶核继续长大成为磷化晶粒，无数个晶粒紧密堆集形成磷化膜。
磷化分类
磷化的分类
按磷化膜厚度（膜重）分类
按磷化成膜物质分类
按磷化成膜体系主要分为：锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。
锌系 磷化槽液主体成份是：Zn 2+、H 2PO 3-、NO 3-、H 3PO 4、促进剂等。形成的磷化膜主体组成（钢铁件）：Zn 3(po 4)2·4H 2O 、Zn 2Fe(PO 4)2·4H 2O 。磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多。广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀和冷加工减摩润滑。
锌钙系 磷化槽液主体成分是：Zn 2+、Ca 2+、NO 3-、H 2PO 4-、H 3PO 4以及其它添加物等。形成磷化膜的主体组成（钢铁件）：Zn 2Ca(PO 4)2·4H 2O 、Zn 2Fe(PO 4)2·4H 2O 、Zn 3(PO 4)2·4H 2O 。磷化晶粒呈紧密颗粒状（有时有大的针状晶粒），孔隙较少。应用于涂装前打底及防腐蚀。
锌锰系 磷化槽液主体组成：Zn 2+、Mn 2+、NO 3-、H 2PO 4-、H 3PO 4以及其它一些添加物。磷化膜主体组成：Zn 2Fe(PO 4)2·4H 2O 、Zn 3(PO 4)2·4H 2O 、(Mn,Fe)5H 2(PO 4)4·4H 2O ，磷化晶粒呈颗粒-针状-树枝状混合晶型，孔隙较少。广泛用于漆前打底、防腐蚀及冷加工减摩润滑。
锰系 磷化槽液主体组成：Mn 2+、NO 3-、H 2PO 4-、H 3PO 4以及其它一些添加物。在钢铁件上形成磷化膜主体组成：(Mn,Fe)5H 2(PO 4)4·4H 2O 。磷化膜厚度大、孔隙少，磷
铬酸盐钝化
无铬钝化（锆盐类、植酸类等）
全浸泡方式 浸泡-喷淋结合方式 全喷淋方式
化晶粒呈密集颗粒状。广泛应用于防腐蚀及冷加工减摩润滑。
铁系 磷化槽液主体组成：Fe 2+、H 2PO 4-、H 3PO 4以及其它一些添加物。磷化膜主体组成（钢铁工件）：Fe 5H 2(PO 4)4·4H 2O,磷化膜厚度大，磷化温度高，处理时间长，膜孔隙较多，磷化晶粒呈颗粒状。应用于防腐蚀以及冷加工减摩润滑。
非晶相铁系 磷化槽液主体成分：Na +(NH 4+)、H 2PO 4-、H 3PO 4、MoO 4-(ClO 3-、NO 3-)以及其它一些添加物。磷化膜主体组成（钢铁件）：Fe 3(PO 4)2·8H 2O, Fe 2O 3,磷化膜薄，微观膜结构呈非晶相的平面分布状，仅应用于涂漆前打底。
按磷化施工方式分类
全浸泡方式
浸泡-喷淋结合方式 全喷淋方式
按磷化处理处理温度分类
按处理温度可分为常温、低温、中温、高温四类。 常温磷化，就是不加温磷化。
低温磷化，一般处理温度25～45℃。 中温磷化，一般60～70℃。 高温磷化，一般大于80℃。
温度划分法本身并不严格，有时还有亚中温、亚高温之法，随各人的意愿而定，但一般还是遵循上述划分法。 按促进剂类型分类
由于磷化促进剂主要只有那么几种，按促进剂的类型分有利于槽液的了解。根据促进剂类型大体可决定磷化处理温度，如NO 3－促进剂主要就是中温磷化。促进剂主要分为：硝酸盐型、亚硝酸盐型、氯 酸盐型、有机氮化物型、钼酸盐型等主要类型。每一个促进剂类型又可与其它促进剂配套使用，有不少的分支系列。
硝酸盐型包括：NO 3－型，NO 3－/NO 2－（自生型）。 氯酸盐型包括：ClO 3－，ClO 3－/ NO 3－，ClO 3－/ NO 2－。 亚硝酸盐包括：NO 3－/NO 2－, NO 3－/NO 2－/ ClO 3－ 有机氮化物型：硝基胍，R- NO 2－/ ClO 3－。
钼酸盐型包括：MoO 4－, MoO 4－/ ClO 3－, MoO 4－/ NO 3－。
磷化分类方法还有很多，如按材质可分为钢铁件、铝件、锌件以及混合件磷化等。
6．钝化
钝化目的：封闭磷化膜孔隙，提高磷化膜耐蚀性，特别是提高漆膜的整体附着力和耐腐蚀性
钝化
目前有一些用碱性无机盐型钝化（大部分含磷酸盐，碳酸盐，亚硝酸盐，磷酸盐等），这些物质严重损害漆膜的长期附着力和耐蚀性。
7．常用磷化工艺 对于无锈蚀工件
“三合一”磷化 彩膜(铁系) 磷化 彩膜(铁系) 磷化
低温锌系磷化 低温锌系磷化 锌锰镍三元系磷化
中温锌系磷化 中温锌锰系磷化 中温锌钙系磷化
●除油脂→水洗→磷化→水洗→(钝化→水洗)干燥或直接电泳
●除油脂→水洗→表面调整→磷化→水洗→(钝化→水洗)干燥或直接电泳 对于有锈蚀工件
● 除油脂→水洗→酸洗除锈→水洗→(中和)→表面调整→磷化→水洗→(钝化→水洗)干燥或直接电泳
●除油除锈“二合一”→水洗→(中和)→表面调整→磷化→水洗→(钝化→水洗)干燥或直接电泳 常用磷化膜电镜图谱
涂装磷化质量检查方法
国家标准《钢铁工件涂装前磷化处理技术条件》GB/T 6807, 2001版即将出版.
四．有色金属材料
在涂装行业,有色金属材料主要应用较多还是铝合金和锌合金。
除油
除氧化皮（铝件），除白锈（锌件）
表面调整(氧化时不需要表调)
氧化、磷化
碱性氧化—金黄膜
阿罗丁法（氧化磷化）—绿色膜
铬酸盐氧化—彩虹膜
磷化
碱性化学氧化—金黄膜阿罗丁法(化学氧化磷化)-绿色膜
铬酸盐化学氧化—彩虹膜锌系磷化
铝件、锌件
铝件表面处理
铝件的除油:由于铝是两性金属：酸性、碱性处理剂均可。常用一些方法见教材P174页表2.2-3
铝件除氧化皮:常规是碱腐蚀工艺，一般用NaOH。
铝件分化学氧化和电化学氧化（阳极氧化），在涂装行业化学氧化为主。
铝件化学氧化、磷化
铝件常规涂装前处理工艺为：
上件→除油脱脂→水洗→碱蚀→水洗→(硝酸出光→水洗)→化学氧化磷化→水洗→烘干→冷却→涂装
上件→除油脱脂→水洗→碱蚀→水洗→(硝酸出光→水洗)→表面调整→磷化→水洗→烘干→冷却→涂装
铝件涂装前化学氧化磷化处理电镜图谱
铝件的阳极氧化在涂装行业应用比较少，主要是考虑成本太高，当然阳极氧化+涂装是很好的选择，由于成本高，在高档的建筑行业及要求重防腐性方面也有应用，大部分阳极氧化用于建筑装饰材料，常用的阳极氧化主要是:
草酸阳极氧化
硫酸阳极氧化
铬酸阳极氧化
草酸阳极氧化 硫酸阳极氧化 铬酸阳极氧化 电镀锌
热镀锌
低碱性除油 高碱除白锈 表面调整 低铬（<5g/L ） 中铬（<50g/L ） 高铬（150g/L ） 典型工艺和方法见教材P176-P185页 铝件阳极氧化膜电镜图谱
锌件表面处理
锌件由于是两性金属，特别是在酸性条件下，反应速度很快，一般除油、除白锈基本是在碱性溶液中进行，比较常用的是低碱性除油和高碱除白锈。
锌件
在镀锌板件中，特别注意大冰花的镀锌板处理特别困难，一般此类材料不适合用于涂装方面。
锌件表面处理 铬酸钝化
磷化（各类磷化改性） 镁合金、铜合金
见教材P187-190页。
五．非金属材料
木材
见教材P191-199页。 塑料
塑料件在涂装前要解决的问题：表面油脂、油污、脱模剂、静电、应力、极性、粗糙度等。
除应力：退火处理，溶剂处理。 除静电：空气电晕法。
火焰处理：改善润湿性，提高附着力
紫外辐射：增加羟基羰基数量，提高极性，提高附着力
电溅射：增加粗糙度
等离子处理：提高极性，增加附着力
轿车车身典型涂装前处理生产线
铬酸、硫酸氧化处理：增加极性 溶剂处理：增加粗糙度
表面活性剂碱洗：增加润湿性 水泥、混凝土
见教材P203-205页。
六．典型产品涂装前处理工艺
几种典型产品涂装前处理
轿车车身涂装
轿车车身涂装要求高，代表着涂装技术的综合最高水平，也代表涂装前处理技术
家用电器
家用电器如冰箱洗衣机、空调等，涂装特点是：工件涂装面积大；要求外观美观、色彩协调；经受湿度、温度、阳光等；腐蚀环境，防护能力要求高；经济成本合理。下表给出了典型家用电器
表面调整
磷化处理
去离子水洗
预脱脂脱脂表面调整磷化处理去离子水洗
典型家用电器涂装前处理生产线
混合散件常温涂装前处理生产线
七.前处理废水治理建议
前处理废水主要来自：擦油剂废水、脱脂废水、酸洗废水、表调废水、磷化废水。
酸化破乳除油
)
氧化还原除N(NO
3
沉淀法除P和Me，絮凝剂沉淀
活性碳吸附
酸碱调PH值
原理流程图如下：
八．涂装前表面处理有关国家标准。
金属喷涂前处理 磷 化（上） 一.概 述 （一）.磷化的作用 磷化处理是将金属表面（主要是钢铁）通过化学反应生成一层非金属的.不导电的.多孔的磷酸盐膜。磷化处理工艺在工业上使用得很广泛，如金属成型加工.润滑.防锈.涂装等是它的主要用途之一。磷化膜具有多孔性，涂料可以滲入到这些孔隙中，因而能显著地提高涂膜的附着力。此外，磷化膜又能使金属表面由优良导体转变为不量导体，从而抑制了金属表面微电池的形成，有效地阻碍了涂膜的腐蚀，可以成倍地提高涂层的耐蚀性和耐水性，所以磷化膜已被公认为涂层最好的基底。因此，磷化处理已成为涂装表面处理工艺不可缺少的一个环节。 （二）.磷化的分类 磷化处理有以下几种不同的分类方法。跟据磷化膜的组成可分为铁系.锌系.锰系三大类。跟据膜的厚度可分为薄膜型厚膜型。跟据处理温度可分成为高温磷化.中温磷化.底温（常温）磷化。本节跟据磷化膜的组成来讨论分析。 1.铁系磷化 铁系磷化主要应用于涂装。铁系磷化膜很薄。膜重大多数在0.3-0.5g/㎡,很少达到1g/㎡。铁系磷化膜的组成为三价铁的磷酸盐与三氧化二铁，颜色从蓝色到褐色。 铁系磷化处理的主要成分是酸式碱金属磷酸盐（如磷酸二氢钠.磷酸二氢铵），还含有碱金属的多聚磷酸盐（如三聚磷酸钠）及少量的催化剂.促进剂和添加剂。 在磷化处理工艺上，铁系磷化具有磷化反应速度快，处理时间短，处理温度低，工艺幅度大，槽液的酸度低，磷化淤渣少，因而对设备要求不高，药品消耗少，成本低，如果选用合适的表面活性剂，可组成除油磷化“二合一”，从而简化磷化处理工艺，但由于铁系磷化膜很薄，它的耐腐蚀性不及锌系磷化膜，所以主要应用于对耐蚀性要求不高的工件。 2.锌系磷化 锌系磷化应用于润滑.防锈.涂装等方面。锌系磷化膜重1-6g/㎡。涂装用磷化膜重在1-3g/㎡。系薄膜型。膜的组成，主要成分是锌.铁的磷酸盐，颜色从灰色到褐色。 锌系磷化处理液主要成分是磷酸锌盐.磷酸.三聚磷酸钠及催化剂.促进剂.减渣剂等添加剂。 锌系磷化由于配方的不同，工艺参数差别极大。就涂装而言，目前采用常温磷化.薄膜
粉末静电喷涂技术的典型工艺流程 深圳雷邦磷化液工程部编辑 摘要：粉末静电喷涂技术的典型工艺流程为工件前处理→喷粉→固化→检查→成品。 一、前处理 待处理工件经过前处理除掉冷轧钢板表面的油污和灰尘后才能喷涂粉末，同时在工件表面形成一层锌系磷化膜以增强喷粉后的附着力。前处理后的工件必须完全烘干水分并且充分冷却到35℃以下才能保证喷粉后工件的理化性能和外观质量。 二、喷粉 1.粉末静电喷涂的基本原理 工件通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。静电发生器通过喷枪枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负极)，该高压静电使从．喷枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物以及电极周围空气电离(带负电荷)。工件经过挂具通过输送链接地(接地极)，这样就在喷枪和工件之间形成一个电场占粉末在电场力和压缩空气压力的双重推动下到达工件表面，依靠静电吸引在工件表面形成一层均匀的涂层。 2.粉末静电喷涂的基本原料 用室内型环氧聚酯粉末涂料。它的主要成分是环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、颜料、填料、各种助剂(例如流平剂、防潮剂、边角改性剂等).粉末加热固化后在工件表面形成所需涂层。辅助材料是压缩空气，要求清洁干燥、无油无水[含水量小于 1.3g/m3、含油量小于1.0×10-5％(质量分数)]。 3.粉末静电喷涂的施工工艺 ①静电高压60～90kV。电压过高容易造成粉末反弹和边缘麻点；电压过低上粉率低。 ②静电电流10～20μA。电流过高容易产生放电击穿粉末涂层；电流过低上粉率低 ③流速压力0.30～0.55MPa.流速压力越．高则粉末的沉积速度越快，有利于快速获得预定厚度的涂层，但过高就会增加粉末用量和喷枪的磨损速度。 ④雾化压力0.30～0.45MPa。适当增大雾化压力能够保持粉末涂层的厚度均匀，但过高会使送粉部件快速磨损。适当降低雾化压力能够提高粉末的覆盖能力，但过低容易使送粉部件堵塞。 ⑤清枪压力0.5MPa。清枪压力过高会加速枪头磨损，过低容易造成枪头堵塞。 ⑥供粉桶流化压力0.04～0.10MPa。供粉桶流化压力过高会降低粉末密度使生产效率下降，过低容易出现供粉不足或者粉末结团。 ⑦喷枪口至工件的距离150～300mm。喷枪口至工件的距离过近容易产生放电击穿粉末涂层，过远会增加粉末用量和降低生产效率。 ⑧输送链速度4.5～5.5m／min。输送链速度过快会引起粉末涂层厚度不够，过慢则降低生产效率。 4.粉末静电喷涂的主要设备 ①喷枪和静电控制器 喷枪除了传统的内藏式电极针，外部还设置了环形电晕而使静电场更加均匀以保持粉末涂层的厚度均匀。静电控制器产生需要的静电高压并维持其稳定，波动范围小于10％。 ②供粉系统 供粉系统由新粉桶、旋转筛和供粉桶组成。粉末涂料先加入到新粉桶，压缩空气通过新粉桶底部的流化板上的微孔使粉末预流化，再经过粉泵输送到旋转筛。旋转筛分离出粒径过
第一部分涂装前处理及电泳线 供货内容及分项设备方案描述 （方案图附后） 一、供货范围 1.供货设备一览表 2.供货程度：完成以上供货设备一览表中所列各项设备的设计、制造、运输、安装、调试（试运行）、培训、陪产以及售后服务等工作，整个项目为交钥匙工程。 3.交货地点： 4.项目进度： 方案会审： 预验收： 到厂时间： 安装调试： 试生产： 二、分项设备方案描述 一、设计输入条件 1. 工艺设计依据 1.1 产品为真空阀体。 1.2 阀体参数:
2. 车间现状 2.1长度（不限）×宽7米×高6.5米 3．设计边界条件 3.1气象条件 3.1.1环境温度： 夏季：最热月平均温度 28℃；最高温度 38℃ 冬季：最冷月平均温度 8 ℃；最低温度 -1℃ 3.1.2环境湿度：90%（Max）。相对湿度：最大95%。 3.2车间动能条件 3.2.1电源：380V±10%、220V±10%、50HZ±5%。 3.2.2蒸汽：10 KPa 3.2.3压缩空气： 0.5～0.6Mpa。经过初级过滤。4．车间任务及生产纲领 4.1车间任务 承担真空阀体前处理及喷粉任务。 4.2生产纲领 年产24万件。 4.3 产品特点 最大车外形尺寸：Φ395×46 最大重量：50Kg。 最大面积： 0.21m2。 5.工作制度和年时基数 全年工作日：312天 工作班制：一班制 班工作时制：8小时 设备开动率：90% 生产节拍：0.56分钟/件。
6. 涂层标准 6.1 产品质量满足机械工业《汽车油漆涂层》标准要求。 6.2 涂层要求 二、工艺设备参数的确定 1、节拍 生产节拍是流水生产线最重要的工作参数，在生产中,生产节拍起着控制生产工序的加工时间,消除设备利用率低、生产线严重阻塞等现象的作用。 2、工艺计算
粉末静电喷涂工艺流程的工序 1.表面预处理。主要是脱脂、除锈，其方法与涂液态漆的预处理相同。 2.刮腻子。根据工件缺陷程度涂刮导电腻子，干燥后用砂纸磨平滑，即可进行 下道工序。 3.保护（也称蔽覆）。工件上若某些部位不要求有涂层，在预热前可采用保护 胶等掩盖起来，以避免喷上涂料。 4.预热。一般可不需预热。如果要求涂层较厚，可将工件预热至180～20℃， 这样可以增加涂层厚度。 5.喷涂。在高压静电场下，将喷粉枪接负极，工件接地（正极）构成回路，粉 末借助压缩空气由喷枪喷出即带有负电荷，按异性相吸原理喷涂到工件上固化。 6.喷涂后的工件，送入180～200℃的烘房内加热，使粉末固化。 7.清理。涂层固化后，取下保护物，修平毛刺。 8.检验。检查工件涂层，凡有漏喷、碰伤、针气泡等缺陷的，都应返工重喷. 9.缺陷处理。对被检出的有漏喷、针孔、碰伤、气泡等缺陷的工件，进行返修 或重喷。 一、原理： 工作时静电喷涂的喷枪或喷、喷杯部分接负极，工件接正极并接地，在高压静电发生器的高电压作用下，喷枪（或喷盘、喷杯）的端部与工件之间就形成一个静电场。涂料微粒所受到的电场力与静电场的电压主和涂料微粒的带电量成正比，而与喷枪和工件间的距离成反比，当电压足够高时，喷枪端部附近区域形成空气电离区，空气激烈地离子化和发热，使喷枪端部锐边或极针周围形成一个暗红色的晕圈，在黑暗中能明显看见，这时空气产生强烈的电晕放电。涂料中的成膜物即树脂和颜料等大多数是由高分子有机化合物组成，多成为导电的电介质，溶剂形涂料除成膜物外还有有机溶剂、助溶剂、固化剂、静电稀释剂、及其他各类添加剂等物质。这类溶剂性物质除了苯、二甲苯、溶剂汽油等，大多是极性物
涂装前处理工艺流程及质量管理 摘要：涂装前处理是除去工件表面的油污及其它粘附杂质并形成磷化膜，为随后的阴极电泳底漆提供良好的基底，以提高底漆与被涂面的结合力和增强涂层的耐腐蚀性能。 一、前处理工艺流程： 高压水冲洗预脱脂脱脂 NO1水洗 NO2水洗表调磷化 NO3水洗 NO4水洗循环纯水浸洗新鲜纯水喷洗前处理线槽液加温方式：预脱脂、脱脂槽液采用蒸汽和槽液通过热交换器换热方式进行加热升温；电泳槽槽液加温方式为蒸汽通过热交换器加热水，再用热水通过热交换器与槽液进行热交换。 前处理各槽液自来水通过液位计和气动电磁阀实现自动补给。
高压水冲洗：主要是用温热水初次洗掉工件的油污、铁屑、焊渣、笔痕，为后道工序提供较清洁的工件。 预脱脂和脱脂：价格低、使用简单、好管理，但脱脂能力较差，需要较高的脱脂温度。涂装一般是通过碱性物质（Na2CO3、 Na3PO4、NaOH）与表面活性剂配合使用，与油污发生皂化反应、表面活性剂对油污的乳化作用将工件的油污清除掉，此方法脱脂能力强，降低了脱脂温度，脱脂费用相对便宜。NO1水洗和NO2水洗：其主要作用是冲洗掉工件夹带的脱脂槽液，避免残留的碱性脱脂剂污染表调及磷化槽。同时，能冲掉工件上部分残留的颗粒。 表调：磷化表面调整处理是采用磷化表面调整剂使需要磷化的金属表面改变微观状态，促使磷化过程中形成结晶细小、均匀、致密的磷化膜。表调剂主要成份为磷酸钛胶体，使用浓度为0.1%--0.2%，PH值在7.5---10.0间，控制在8.9—9.5间为最佳，因为在此范围内磷酸钛的活性最好。当工件进行表调处理时，磷酸钛胶体微粒吸附在工件表面上形成均匀的吸附层，为磷化处理提供了一层细致、均匀的晶核可促进磷化膜快速形成，同时提高磷化膜的质量。表调后的工件要立即进行磷化处理，若延期磷化，工件表干，表面会产生白色磷酸钛粉层，导致磷化膜的粗糙和大量的颗粒产生。 磷化：磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合物膜层的一种表面化学处理方法，所生成的膜称为磷化膜。好的磷化膜外观均匀、完整、细密、无金属亮点，无白灰。 磷化工序的工艺参数控制： 1. 总酸度（18---22P t） 总酸度是反映磷化液浓度的一项指标。控制总酸度的意义在于使磷化液中成膜物质浓度保持在工艺规定的浓度范围内。使用中，因消耗总酸度会下降，需不断补加。工艺中现规定的总酸度为18—22PT。 2. 游离酸度（0.8---1.2Pt） 游离酸度反应的是磷化液中氢离子的浓度。游离酸度过高,工件易产生黄锈，过低，磷化液不稳定，易产生额外沉渣。正常情况下，游离酸度与总酸度成正比关系，当总酸度上升时，游离酸度也随之上升；当总酸度下降时，游离酸度随之下降。 3. 温度（37---47摄氏度） 产生过程中，应严格控制温度，温度过高要产生大量沉渣，磷化液失去平衡。温度过低，不能生成完整的磷化膜。在槽液升温过程中，应防止局部槽液温度过高，避免大量沉渣产生。加热用热水温度应控制在70摄氏度以下。 磷化膜的作用： 1. 在彻底脱脂的基础上，为电泳涂层提供一清洁、均匀、无油脂的表面。 2. 增强电泳底漆与金属的结合力。 3. 干燥的磷化膜不导电，在漆薄破损时，它具有抑制腐蚀的作用。 现场管理要点： 1. 密切跟踪各槽受污染程度，特别是预脱脂槽、脱脂槽、纯水槽。当预脱
静电喷涂工艺流程 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
末静电喷涂技术的工艺流程(粉末静电喷涂技术的典型工艺流程为)： 工件前处理→喷粉→固化→检查→成品 前处理 工件经过前处理除掉冷轧钢板表面的油污和灰尘后才能喷涂粉末，同时在工件表面形成一层锌系磷化膜以增强喷粉后的附着力。前处理后的工件必须完全烘干水分并且充分冷却到35℃以下才能保证喷粉后工件的理化性能和外观质量。 喷粉 粉末静电喷涂的基本原理 工件通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。静电发生器通过喷枪枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负极)，该高压静电使从．喷枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物以及电极周围空气电离(带负电荷)。工件经过挂具通过输送链接地(接地极)，这样就在喷枪和工件之间形成一个电场占粉末在电场力和压缩空气压力的双重推动下到达工件表面，依靠静电吸引在工件表面形成一层均匀的涂层。 粉末静电喷涂的基本原料 用室内型环氧聚酯粉末涂料。它的主要成分是环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、颜料、填料、各种助剂(例如流平剂、防潮剂、边角改性剂等).粉末加热固化后在工件表面形成所需涂层。辅助材料是压缩空气，要求清洁干燥、无油无水[含水量小于m3、含油量小于×10-5％(质量分数)] 粉末静电喷涂的施工工艺 ●静电高压60-90kV。电压过高容易造成粉末反弹和边缘麻点；电压过低上粉率低。 ●静电电流10～20μA。电流过高容易产生放电击穿粉末涂层；电流过低上粉率低 ●流速压力流速压力越．高则粉末的沉积速度越快，有利于快速获得预定厚度的涂层，但过高就会增加粉末用量和喷枪的磨损速度。 ●雾化压力～。适当增大雾化压力能够保持粉末涂层的厚度均匀，但过高会使送粉部件快速磨损。适当降低雾化压力能够提高粉末的覆盖能力，但过低容易使送粉部件堵塞。
喷涂前处理操作规范 编制： 审核： 批准： 日期： 上海乐通通信设备有限公司受控文件页次第 1 页共 8 页
1 目的和适用范围 对前处理工艺的各个主要步骤和工序都提出了明确的要求和正确的操作及检测方法。 适用于前处理工艺作业及管理 2 职责 2.1工程技术部 2.1.1 负责喷涂前处理工艺流程的编制、修改和完善。 2.2生产部 2.2.2负责按工艺流程要求安排、指导、监督与检查；保证前处理各环节运作均按流程要求进行。2.2.3 负责向相关操作人员培训有关污水处理方面的技术、方法等。 2.2.4 负责向相关人员传达政府部门有关污水处理方面的指示、要求和文件等，并监督实施。 2.3喷涂车间 2.3.1 负责对前处理作业员的日常工作进行指导、监督、检查，保证其严格要求作业。 2.3.2 及时向上级主管汇报有关污水处理方面存在的问题、困难等。 2.4前处理作业员 2.4.1 根据前处理工艺流程的要求进行作业，并认真详细地做好《前处理检查表》记录。 2.4.2 及时向上级主管汇报有关前处理过程中发现的问题及遇到的困难。 3 检测仪器 主要有500ml量杯；200ml、500ml烧杯；50ml的三角烧杯；50ml试管；10ml滴管；滴管吸球；玻璃搅拌棒；PH值试纸，发酵管。 4 前处理作业流程 4.1来料检查： ①产品零部件有合格证、图纸；有工序卡，数量相符； ②基材表面状态检验：焊豆、焊渣、焊药皮等残留物需清理干净，局部划伤深度≤0.1mm，表面平整度≤0.5mm ③本工艺实行无锈化生产，零件上件前必须保证完全无锈（有锈的部位需预先用机械或化学的方法除去） ④如果工件所涂的防锈油很厚、很重，工件在焊装前须用干净棉纱擦抹除去大部分的防锈油，有效降低对脱脂槽的污染； ⑤上件前对于产品装饰性要求较高的被涂面，需重新用干净棉纱擦抹，除去基材表面粘附的灰垢和重油污。 ⑥工件所涂的防锈油和压延油等的种类应为可乳化的低链矿物油。且工件存放时间不宜过久，防 上海乐通通信设备有限公司受控文件页次第 2 页共 8 页
精品文档 金属喷涂前处理应知应会培训教材 第一章涂装技术术语 1、表面预处理 在涂装前把物体表面附着的各种异物(油污、锈蚀、灰尘等)去除，且生成转化膜，提供适合于涂装要求的良好基底，保证涂膜具有良好的附着力和耐蚀性的过程，统称为表面预(前)处理。 2、脱脂 利用化学或电化学方法除去工件表面的各种油脂、灰尘、泥沙、金属粉末、手汗的过程。 3、电解脱脂 将挂在阴极或阳极上的金属工件浸在碱性电解液中，并通入直流电，使油脂与工件分离的工艺过程叫电解脱脂。 工件接阴极叫阴极电解除油；工件接阳极叫阳极电解脱脂。 4、酸洗除锈 用酸液法去除钢铁基底表面的氧化皮或锈蚀的过程。 5、喷丸(砂) 利用高速丸(砂)流的冲击作用清理和强化(粗化)表面的过程。 6、表面调整 采用机械或物理化学等手段消除碱性脱脂或除锈等造成的表面不均匀，改善工件表面与磷化液的适应性。 7、磷化 利用含磷酸或磷酸盐的溶液在基底金属表面形成一种不溶性磷酸盐膜的过程。8、钝化 使基体金属表面产生钝态的过程，以提高基体金属的抗腐蚀性。 9、铬酸盐钝化 利用六价铬或三价铬化学物的酸液在基底金属表面形成铬酸盐转化膜的过程。10、磷化膜钝化 利用化学方法对磷化膜进行封闭处理，降低磷化膜的孔隙率，提高耐蚀性。11、多合一处理 脱脂、除锈或脱脂、除锈、磷化、钝化一道进行的过程。 12、粉末静电喷涂 利用电晕放电原理使雾化的粉末涂料在高压电场作用下荷负电，并吸附于荷正电基底表面放电的涂装方法。 13、阳(阴)极电泳涂装 利用外加电场使悬浮于电泳口中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于阳(阴)极基底表面的涂装方法。 第一节表面前处理 1、涂装前处理的三大作用 ①提供清洁表面； ②能显著提高涂膜附着力； ③能成倍提高涂膜的耐蚀力。
静电喷涂的注意事项 ????1 涂层杂质 ????常见杂质主要来源于喷粉环境中的颗粒，以及其他各种因素引起的杂质，现概括如下。 ????1.1 固化炉内杂质。解决方法是用湿布和吸尘器彻底清洁固化炉的内壁，重点是悬挂链和风管缝隙处。如果是黑色大颗粒杂质就需要检查送风管滤网是否有破损处，有则及时更换。 ????1.2 喷粉室内杂质。主要是灰尘、衣物纤维、设备磨粒和喷粉系统积垢。解决方法是每天开工前使用压缩空气吹扫喷粉系统，用湿布和吸尘器彻底清洁喷粉设备和喷粉室。 ????1.3 悬挂链杂质。主要是悬挂链挡油板和一次吊具接水盘(材质为热镀锌板)被前处理酸、碱蒸气腐蚀后的产物。解决方法是定期清理这些设施 ????1.4 ????1.5 度和比例。 ????1.6 ????2 ????2.1 ????2.2 ????2.3 ????2.4 ????2.5 ????2.6 ????3 ????3.1 ????3.2 ????3.3 ????4 ????4.1 ????4.2 ????4.3 ????4.4 ????4.5 ????5 粉末涂层桔皮 ????5.1 粉末涂料桔皮外观的判断方法： ????(1)目测法 ????在此测试中，样板置于双管荧光灯下。通过适当放置样板可获得样板的反射光源。定性分析反射光的清晰度就可以从视觉上评估流动和流平性质。在流动性差(桔皮)情况下，两个荧光灯管看起来模糊，不清晰，而高流动性产品则可获得清晰的反射。 ????(2)“外形测量法” ????在此方法中，通过高灵敏探针的偏移来记录表面形状。由此可快速区别由缩孔、针孔或脏污物引起的粗糙、桔皮以及流动不佳引起 ????5.2 避免桔皮的发生 ????在新设备制造涂装中，涂层外观变得越来越重要。因此，涂料工业的主要目标之一是根据用户的最终要求使涂料性能达到最佳，这其中也包括表面外观满意。表面状况通过颜色、光泽、雾影度和表面结构等因素影响视觉效果。光泽和映象清晰度常用于控制涂层的外观。然而即使用对光泽度很高的涂膜，其表面的波动度也影响着整个涂膜的外观，同时认为光泽测量也控制不了波动的视觉效果，这种效应也被称为“桔皮”。 ????桔皮或微波动是尺寸大小在0.1mm～10mm之间的波纹状结构。在高光泽的涂层表面，人们可看到波状、明暗相间的区域。可以区分两种不同等级的波动：
末静电喷涂技术的工艺流程(粉末静电喷涂技术的典型工艺流程为)： 工件前处理→喷粉→固化→检查→成品 1.1 前处理 工件经过前处理除掉冷轧钢板表面的油污和灰尘后才能喷涂粉末，同时在工件表面形成一层锌系磷化膜以增强喷粉后的附着力。前处理后的工件必须完全烘干水分并且充分冷却到35℃以下才能保证喷粉后工件的理化性能和外观质量。 1.2 喷粉 1.2.1 粉末静电喷涂的基本原理 工件通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。静电发生器通过喷枪枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负极)，该高压静电使从．喷枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物以及电极周围空气电离(带负电荷)。工件经过挂具通过输送链接地(接地极)，这样就在喷枪和工件之间形成一个电场占粉末在电场力和压缩空气压力的双重推动下到达工件表面，依靠静电吸引在工件表面形成一层均匀的涂层。 1.2.2 粉末静电喷涂的基本原料 用室内型环氧聚酯粉末涂料。它的主要成分是环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、颜料、填料、各种助剂(例如流平剂、防潮剂、边角改性剂等).粉末加热固化后在工件表面形成所需涂层。辅助材料是压缩空气，要求清洁干燥、无油无水[含水量小于 1.3g/m3、含油量小于1.0×10-5％(质量分数)] 1.2.3 粉末静电喷涂的施工工艺 ●静电高压60-90kV。电压过高容易造成粉末反弹和边缘麻点；电压过低上粉率低。 ●静电电流10～20μA。电流过高容易产生放电击穿粉末涂层；电流过低上粉率低 ●流速压力0.30-0.55MPa.流速压力越．高则粉末的沉积速度越快，有利于快速获得预定厚度的涂层，但过高就会增加粉末用量和喷枪的磨损速度。
静电喷涂工艺 工艺名称工艺流程目的任务及详细步骤相关设备相关材料 Ⅰ.预处理目的：除掉工件表面的油污、灰尘、锈迹， 并在工件表面生成一层抗腐蚀且能够增加喷 涂涂层附着力的“磷化层”。 主要工艺步骤：除油、除锈、磷化、钝化。 工件经预处理后不但表面没有油、锈、尘， 而且原来银白色有光泽的表面上生成一层均 匀而粗糙的不容易生锈的灰色磷化膜，既能 防锈又能增加喷塑层的附着力。 前处理槽（混凝土 做槽，数量等同于 前处理工序数） 硫酸、盐酸、纯 碱（Na2CO3）,酸 性除油剂，磷化 液，钝化液。 Ⅱ.静电喷涂目的：将粉末涂料均匀地喷涂到工件的表面 上，特殊工件（包含容易产生静电屏蔽的位 置）应该采用高性能的静电喷塑机来完成喷 涂。 工艺步骤：利用静电吸附原理，在工件的表 面均匀的喷上一层粉末涂料；落下的粉末通 过回收系统回收，过筛后可以再用。 1.静电喷塑机（静 电粉末喷涂机）1 台或多台 2.具有粉末回收 功能的喷房（单工 位或双工位） 3.空气压缩机和压 缩空气净化器（油 水过滤器） 粉末涂料（喷涂 原料，俗称“塑 粉”，有高光、 亮光、半亚光、 亚光、砂纹、锤 纹、裂纹等不同 效果不同颜色）。 Ⅲ.高温固化目的：将工件表面的粉末涂料加热到规定的 温度并保温相应的时间，使之熔化、流平、 固化，从而得到我们想要的工件表面效果。 工艺步骤：将喷涂好的工件推入固化炉， 加热到预定的温度（一般185度），并保温 相应的时间（15分钟）；开炉取出冷却即得 到成品。 提示： 固化炉（需要自动 控制的参数：温度、 保温时间，加热方 式可以采用电加 热、燃油加热、燃 气加热、燃煤加热 等方式）。 能够控制温度和 保温时间在合理 范围的高温固化 炉（或称烘箱、 烤箱）。
前处理工序作业指导书 1 工件表面检查和预处理 1.1 工件表面水迹、灰尘等应先清洗擦干或烘干。 1.2 工件表面油污应先除油、再打磨平整。 1.3 工件表面焊渣等影响产品质量的突起等应先消除。 2 刮腻子 2.1 双组分腻子要严格按照说明配比，并搅拌均匀，用多少配多少，并在规定时间 内用完。 2.2 对工件存在局部凹坑、缝隙、碰伤及划伤等影响产品质量的缺陷时。可填刮1—3 道腻子。刮腻子一次厚度不能超过0.5mm，必须等底层实干后才能刮下一道腻子。 2.3 腻子层的厚度以将工件的低、凹部位填平为准，宜涂刮的薄而均匀，如果过厚 会造成干燥时间过长、上层涂料起泡和底层剥落等。腻子的厚度应控制在 0.5—1.0 mm范围内，三道腻子也不能超过1.5mm。 2.4 焊缝上不得填刮腻子。刮腻子时要注意手指力道要分布均匀，防止刮得不平。 3 打磨 3.1 按照涂装技术要求规定选用打磨的砂纸和进行打磨，切不可乱用砂纸。 3.2 在腻子未干透之前不准打磨。 3.3 如遇到腻子层疏松脱落，应彻底清除脱落层再进行局部刮灰。 3.4 打磨时不得将漆膜层磨穿，打磨完必须将表面灰尘吹刷干净。 3.5 打磨后的腻子应平整、光滑、细腻、线角分明。腻子与零件表面连续处不得有 明显痕迹，不应有不平及磨穿见到金属底材的现象。工件边角处多余的腻子应予刮除。 4 砂纸 4.1 砂纸型号一般为80目、120目、240目、320目、400目、800目等。 4.2 砂纸使用 1）320目型号的砂纸：打磨工具箱盖、装饰板、工具箱。 2）液压油箱一般用120目型号的砂纸打磨。 3）燃油箱在没刮腻子前，一般用80目型号的砂纸打磨；刮完腻子等腻子干后，一般先用120目的砂纸过一遍，再用240目的砂纸过一遍。 4）打磨Z60/70大盖：一般用240目型号的砂纸打磨。
前处理电泳涂装技术 一文档
涂装前处理生产线工艺设计主要原则 涂装前处理生产线工艺设计主要原则 建立涂装前处理生产线，先要完成工艺设计，然后才能进行非标设备的设计、制造和安装。因此工艺设计是建立生产线的基础，正确、合理的路线对生产操作及产品质量将会产生良好的影响。工艺设计的内容主要包括：处理方法，处理时间，工艺流程等。 1 处理方式 工件处理方式，是指工件以何种方式与槽液接触达到化学预处理之目的，包括全浸泡式、全喷淋式、喷淋浸泡组合式、刷涂式等。它主要取决于工件的几何尺寸及形状、场地面积、投资规模、生产量等因素的影响。例如几何尺寸复杂的工件，不适合于喷淋方式；油箱、油桶类工件在液体中不易沉入，因而不适合于浸泡方式。 1.1 全浸泡方式 将工件完全浸泡在槽液中，待处理一段时间后取出，完成除油或除锈磷化等目标的一种常见处理方式，工件的几何形状繁简各异，只要液体能够到达的地方，都能实现处理目标，这是浸泡方式的独特优点，是喷淋、刷涂所不能比拟的。其不足之处，是没有机械冲刷的辅助使用，因此处理速度相对较慢，处理时间较长，特别是象连续悬挂输送工件时，除工件在槽内运行时间外，还有工件上下坡时间，因而使设备增长，场地面积和投资增大。仅对磷化而言，目前国外比较趋向于采用全浸泡方式，据称全浸泡磷化易形成含铁量较高的颗粒状结晶磷化膜，与阴极电泳具有好的配套性。 1.2 全喷淋方式 用泵将液体加压，并以0.1～0.2Mpa的压力使液体形成雾状，喷射在工件上达到处理效果。由于喷淋时有机械冲刷和液体更新使用，因此处理速度加快、时间缩短。生产线长度缩短，相应节首了场地、设备、不足之处是，几何形状较复杂的工件，像内腔、拐角处等液体不易到达，处理效果不好，因此只适合于处理几何形状简单的工件。喷淋方式也不太适合于酸洗除锈，它会带来设备腐蚀、工序间生锈等一系列问题，因此在选择喷淋酸洗时必须十分慎重。据报道，全喷淋磷化易形成结晶枝状粗大、含铁量较低的磷化膜，国外不提倡作为阴极电泳漆前打底的前处理。全喷淋方式主要应用于家用电器、零部件类的粉末涂装、静电涂漆、阳极电泳等。 1.3 喷淋-浸泡结合式 喷淋-浸泡结合式，一般是在某道工序时，工件先是喷淋，然后入槽浸泡，出槽后再喷淋，所有的喷淋、浸泡均是同一槽液。这种结合方式即保留了喷淋的高效率，提高处理速度，又具有浸泡过程，使工件所有部位均可得到有效处理。因此喷淋-浸泡结合式前处理即能在较短时间内完成处理工序，设备占用场地也相对较少，同时又可获得满意的处理效果。目前在国内外，对于前处理要求较高的汽车行业，一般都趋向于采取喷淋-浸泡结合方式。 1.4 刷涂方式
喷粉：把塑料粉在静电场存在的条件下喷到工件表面，然后高温固化成保护层；喷涂：把合金粉末以加热的方式喷到工件表面，形成耐磨层或补上磨损的部分；喷漆：把漆料用压缩空气均匀的喷到工件表面。 喷涂大体上包括：喷（塑）粉和涂装（油漆）。 喷粉及喷粉设备简介 （一）喷粉工艺 【慧聪表面处理网】喷粉也称粉末涂装，是近几十年迅速发展起来的一种新型涂装工艺，所使用的原料是塑料粉末。早在四十年代有些国家便开始研究实验，但进展缓慢。1954年德国的詹姆将聚乙烯用流化床法涂覆成功，1962年法国的塞姆斯公司发明粉静电喷涂后，粉末涂装才开始在生产上正式采用，近几年来由于各国对环境保护的重视，对水和大气没有污染的粉末涂料，得到了迅猛发展。 粉末涂装工艺具有许多突出的优点： 1、一次涂装可以得到较厚的涂层，例如涂覆100～300μm的涂层，用一般普通的溶剂涂料，约需涂覆4～6次，而用粉末涂料则一次就可以达到该厚度。涂层的耐腐性能很好。 2、粉末涂料不含溶剂，无三废公害，改善了劳动卫生条件。 3、采用粉末静电喷涂等新工艺，效率高，适用于自动流水线涂装，粉末利用率高，可回收使用。 4、除热固性的环氧、聚酯、丙烯酸外，尚有大量的热塑性耐脂可作为粉末涂料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯 乙烯、氟化聚醚、尼龙、聚碳酸脂以及各类含氟树脂等。 粉末涂料开始用于防护和电气缘方面，随着科技的发展，目前已广泛使用于汽车工业、电气绝缘、耐腐蚀化学泵、阀门、汽缸、管道、屋外钢制构件、钢制家具、铸件等表面的涂装。 我国自六十年代开始粉末涂装的实验研究，并在生产上得到应用。发展到目前已广泛得到使用。 粉末涂装工艺 1、流化床涂装法（又称沸腾床）。 它是由多孔隔板和容器组成，多孔隔板将容器分为上下两个部分。
手工静电喷涂 众所周知，静电喷涂的效率远远高于空气喷涂。随着科技的不断发展，静电喷涂技术的应用越来越广泛，从最初的单色漆采用静电喷涂，到现在的金属闪光漆也采用静电喷涂，手工静电喷枪也广泛应用于涂装行业中。如何使手工静电喷枪发挥应有的效果和避免出现弊病是静电喷涂中应考虑的问题。使用手工静电喷枪时应考虑的问题 1)喷枪本身的性能SPAN> 喷涂效果的好坏在一定程度上取决于喷枪本身的性能。由于喷涂的涂料易燃、易爆，又是人工进行操作，故选择手工静电喷枪时首先应考虑其安全性；选择静电喷枪时还要考虑喷枪的静电效果，喷枪的电压是影响静电效果的一个重要因素，一般情况下手工静电喷枪的电压应选择在30～80KV；喷枪的适用电阻范围也是一个重要因素，当涂料的电阻大于1MΩ时，目前各公司生产的各种型号静电喷枪均可以使用，但不一定能达到最佳效果，只有电压与电阻达到最好匹配时，才能获得最佳的效果；喷枪的结构和安装方式也应考虑，目前的静电喷枪有两种结构：一种是通过电缆将电源接到喷枪，另一种是通过安装在喷枪上的涡轮发电机利用压缩空气驱动产生电流，因此，喷枪的安装方式也有所不同（见图3-5-1）：一种需要在喷漆室外安装静电发生器（如RANSBURG系列手工静电喷枪）；另一种不需要安装专用静电发生器（如GRACO 系列手工静电喷枪）；喷枪的流量、口径大小、雾幅、重量、长度、维护费用等也应该考虑。 根据以上考虑的因素，结合实际情况，选择适合的喷枪。 2 )喷枪的日常维护 为保证喷枪的使用安全，必须在一定周期内对喷枪的电阻、电源电阻以及喷枪的电阻棒电阻进行检测，以确认其完好和各密封件完好不泄漏。出现问题应及时处理或更换部件。 为保证喷枪的喷涂效果，应定期对其电压、流量、雾幅、喷涂效果进行检测。其中电压可采用专用的仪器进行检测，确认是否达到使用要求；检查电极针是否完好，应放电充分，如出现故障应及时更换相应的部件；对于内置发电机的喷枪，还应经常检查发电机的性能。 每次喷涂后，应清洗喷枪内部管道、枪帽等，保证其内部管道畅通和喷枪的清洁。注意不能破坏枪帽的空气孔，更不能破坏电极针，清洗使用的溶剂应保证为非导电性溶剂。 3 ）员工的培训和安全保护 应定期对操作人员进行操作培训，并制定严格的操作规程，以确保操作人员的安全和获得良好的涂膜。操作人员应配备导电工作服，并穿导电鞋。 4 ）工艺参数控制 涂料的电阻最好在20～200MΩ；空气压力一般在4×104～5×104Pa；涂料的流量控制在350～450mL/min；枪距250～350mm；雾幅250～350mm。另外，应保证空气洁净，涂料输送稳定，喷漆室抽送风正常。 5）存在的问题及其解决方法 a.边缘效应问题：门框边缘处容易出现由于漆膜过厚而导致的“痱子”或发黄问题，通过调整开关枪时间，调整喷幅等方法解决；在死角处出现的漏喷问题，可用空气喷枪进行补喷。 b.色差问题：静电喷涂后，往往需要修补而产生色差，尤其金属闪光漆这一现象特别明显。为此，应尽量避免缺陷的产生，减少或避免修补。 2.2.2自动静电喷涂 从涂装工艺角度来衡量，自动静电喷涂在技术、经济、环保等方面都是当今较理想的先进实用技术。目前，国内引进RoDip-3技术装备的两条年产12万辆以上的轿车车身前处理和阴极电泳线已经投产使用。10 多年前，经济规模的年产20～30万辆的车身中涂喷涂线和年产12～15万辆的面漆喷涂线装备的自动静电喷涂设备，主要得益于机器人喷涂机的如下优点： 1、涂装效率高； 2、适用于多品种混流生产和中、小产量的车身涂装线； 3、投资小、运转成本低。
粉末静电喷涂工艺技术介绍及操作流程 粉末涂装是近代涂装工业领域的一项新技术、新工艺，也是我国重点推广的新技术之一，应用于家电产品及其它领 域，优越性十分明显。粉末涂装是高防护、高装饰的涂装方法，要得到满意的涂装效果，就必须对影响涂装效果的 因素加以控制。作为粉末涂料的操作施工人员，如果对涂装过程中易产生的弊病知识了解不够，将无法生产出合格 产品或一出现问题就手足无措、无从下手。 一、粉末涂料的优越性 粉末涂料是一种粉状不含液态溶剂及稀释剂的新型涂装材料。由于其高装饰、重防腐性、粉末可回收利用，无有机溶剂对环境的污染等特点决定了其广泛的应用空间。 粉末涂料施工与传统的油漆施工相比较，有如下优点： 1、粉末涂料是一种不含溶剂的涂料，这就决定了不需要把主要成膜物质及辅助成膜的物质、添充料及颜料都溶于 有机溶剂中，解决了某些有机溶剂无法溶解的高分子成膜物质均可作为涂料使用的难题。而许多难被溶剂溶解的高分子物质却是防腐及装饰性涂料必可少的中坚力量。 2、粉末涂料因不含易挥发的有机溶剂，不易燃烧爆炸，只要防止粉尘积聚过多就可解决着火爆炸的隐患，这一点 油漆等易燃的溶剂性涂料却无法克服。 3、由于粉末涂料本身不含有机溶剂，施工操作及制粉过程中无刺激性气味，不但可防止环境被污染和破坏，而且 对操作者本人的身心健康大为有益。 4、油漆类液态涂料施工过程中的利用率仅达到50%—60%。而粉末涂料一次上粉率约为70%—80%（受工件形状等因素影响），其余粉末可二次回收利用，利用率在90%—98%。 5、油漆类液态涂料施工过程中必须加入30%—50%的稀释剂，而这些稀释剂的作用只是调整粘稠度，并不是固化成 膜的必须成份，回化过程中又挥发掉了。不但污染环境，而且做了大量无用功，浪费了原料，提高了生产成本；粉 末涂料施工过程中则根本不需要这类稀释剂。 6、油漆类液态涂料的厚度一般为15—30μm，而粉末涂料一次涂装便可达到60—150μm之间，可一次涂装达到要求厚度，减少劳动强度，适合自动化流水线生产操作。 7、粉末涂料固化后的外观丰满度高，色泽柔和，令油漆类液态涂料经固化后的外观效果望尘莫及。 8、粉末涂料由于不含溶剂，固化过程中不易形成针孔和气泡，而液态涂料由于存在挥发性溶剂和稀释剂，固化过
钢铁件涂装前处理工艺选择方案与影响 摘要：介绍了钢铁件、铝合金及塑料件等工件涂装前的表面处理工艺，分析了前处理工艺对涂装效果的影响。 关键词：涂装工艺；前处理；涂层；钢铁；铝合金；塑料 引言 涂装工艺包括前处理和涂装两大部分。表面处理的质量直接影响涂层对被涂工件基材的附着力及材料的耐腐蚀性能。因此，要获得高质量的产品，必须严格涂装前的表面处理作业。通过前处理，是工件达到下列要求：①无油污及水分；②无锈迹及氧化物；③无酸、碱等残留物；④工件表面达到一定的粗糙度。 工件表面处理合格后，经干燥除去水分，即可进入涂装(阴极电泳前不一定干燥除去水分)。 1 涂装前处理工艺 根据工件材质不同如铜、铁、铝及铝合金或塑料等，其前处理工艺条件是有区别的。 1.1 钢铁件前处理工艺 钢铁表面的预处理一般包括除油、除锈、磷化等工艺过程，具体为：脱脂→二道水洗→表调处理→磷化→二道水洗→去离子水洗。 1.1.1 脱脂 将工件表面油污除去。除油的方法有碱性溶液除油、乳化剂除油、溶剂除油及超声波除油等。碱性溶液是一种常用的除油剂，它是利用强碱对植物油的皂化反应，形成溶于水的皂化物达到除油脂的目的。纯粹的强碱液只能皂化除掉植物油脂而不能除掉矿物油脂。因此人们通过在强碱液中加入表面活性剂，利用活性剂的乳化作用达到去除矿物油的目的。碱性溶液除油剂一般采用NaOH、Na2CO3、Na3PO4、焦磷酸及Na2SiO3等，如采用浸渍法，溶液浓度控制在3％～6％；采用喷淋法时，溶液浓度可控制在0．5％～3％。碱性溶液的除油能力随pH的升高而增强，表1pH值对除油能力的影响 温度将影响除油速度，一般来讲温度高能加快除油速度，但温度太高会使表面活性剂分解，影响除油效果。
粉末涂料的静电涂装方法 1 喷涂电压 1、在一定范围内，喷涂电压增大，粉末附着量增加，但当电压超过90KV 时，粉末附着量反而随电压的增加而减小。 2、电压增大时，粉层的初始增长率增加，但随着喷涂时间的增加，电压对粉层厚度增加率的影响变小。 3、当喷涂距离（指喷枪头至工件表面的距离）增大时，电压对粉层厚度的影响变小。一般距离应掌握在150-300mm之间。 4、喷涂电压过高，会使粉末层击穿，影响涂层质量。喷涂电压应控制在60-90KV之间。 2 供粉气压 供粉气压指供粉器中输粉管的空气压力，在其它条件不变情况下，以 0.05MPa(1.96公斤力气压)为最佳。 3 喷粉量 喷粉量是指单位时间内的喷枪口的出粉量。粉层厚度的初始增长率与喷粉量成正比，但随着喷涂时间的增加，喷粉量对粉层厚度增长率的影响不仅变小，还会使沉积效率下降，故喷粉量掌握在100-200g/min 较为合适。 4 喷涂距离 喷涂距离是指喷枪口到工件表面的距离，当喷枪施加的静电电压不变，喷涂距离变化时，电场强度也将随之发生变化。因此，喷涂距离的大小直接影响工件吸附的粉层厚度和沉积效率。最佳的距离为250mm左右。
粉末静电涂装的技术要求 1 涂装环境温度和温度对涂膜厚度的影响 以喷粉量为170-200g/min；电压为70KV，喷枪同被涂物的距离20cm。当温度在20-30℃，湿度在60-80%时粉末涂料的涂着效率较好，而且涂膜较厚。 2 涂膜的平整性 在粉末涂料中，涂膜厚度越厚，表面越趋于平整。影响粉末涂料涂膜平整性的主要因素是粒度不小及其分布，熔融粘度，颜料和固化剂的分散状态等。对于熔融粘度高的树脂，如果要获得40μm涂膜厚度的平整涂膜，那么粉末粒度最大粒径约为60μm。 3 涂膜厚度的分布 在静电粉末涂装中，由于喷出粉末的不均匀性使涂膜厚度的不均匀程度大约为溶剂涂装的两倍，要正确掌握涂装设备的有效喷束图形、控制好喷涂的间接时间，防止喷涂的不均匀性。被涂物面积大于涂装设备的喷束图形时，采用往复式喷粉枪结构是比较适宜的。当并联长冲程排列时，被涂物的中央部位涂膜较薄，而乐用串联短冲程排列，被涂物中央部位涂膜则较厚。 4 涂着效率 影响粉末涂料涂着效率的主要因素是涂装设备对涂料的带电方式，粉末的粒度分布，涂装环境的温度和湿度等。为此，合适的粉末涂料的范围为 10-80μm。涂装效率与粒径之间的关系粒子径与涂着效率的关系大致如下：粒子径的涂着效率：粒子径（μm ）150以上35.0 150-100 35-60 涂着效率（%）100-74 60-70 74-20 70-90 故：相对于粒子的重量，静电力随着粒子直径的减少而增加，粒子小为36-100μm，150-400目）的粉体可完全附着冷态被涂物，较大的74-177μmc，80-200目）粒子在喷射后，粉体可能从被涂物掉落。环氧树脂的粒度20-100μm，平衡的粒子径分布标准绳宜为10-80μm，最细的下限是10μm以下为10%以内，60μm以下的粒子为60%以下，宜成20-50μm的尖锐粒度分布，因20μm以下的微粉末容易飞扬，涂料损失也多。 5 涂膜的颗粒 产生的原因为粉末涂料中混进胶化，难溶性粒子和杂质等造成。粉末涂料中的微细粒子容易堆积在涂装设备后喷枪头部或管道内改变气流方向的部位，当堆积到某种程度时，以凝集状态喷出来附着在被涂物上面，烘烤时不会熔融而变成直径为0.5-3mm程度的颗粒,附着在喷粉室内壁和回收设备内的胶化物：制造粉末涂料过程中由于颜料产生凝聚物：在熔融混合过程中有部分树脂进行固化反应产生胶化粒子，这些粒子都会形成涂膜上的颗粒。静电喷涂施工中，环境粉尘问题也应该引起足够的重视。灰尘来自空气，操作人员的工作胶布袋回收设备上的纤维和烘烤设备上的剥落物等，这些灰尘在静电喷粉过程中也会引起涂膜的污染和带上颗粒。
静电喷涂的注意事项 1 涂层杂质 常见杂质主要来源于喷粉环境中的颗粒，以及其他各种因素引起的杂质，现概括如下。 1.1 固化炉内杂质。解决方法是用湿布和吸尘器彻底清洁固化炉的内壁，重点是悬挂链和风管缝隙处。如果是黑色大颗粒杂质就需要检查送风管滤网是否有破损处，有则及时更换。 1.2 喷粉室内杂质。主要是灰尘、衣物纤维、设备磨粒和喷粉系统积垢。解决方法是每天开工前使用压缩空气吹扫喷粉系统，用湿布和吸尘器彻底清洁喷粉设备和喷粉室。 1.3 悬挂链杂质。主要是悬挂链挡油板和一次吊具接水盘(材质为热镀锌板)被前处理酸、碱蒸气腐蚀后的产物。解决方法是定期清理这些设施 1.4 粉末杂质。主要是粉末添加剂过多、颜料分散不均、粉末受挤压造成的粉点等。解决方法是提高粉末质量，改进粉末储运方式。 1.5 前处理杂质。主要是磷化渣引起的大颗粒杂质和磷化膜黄锈引起的成片小杂质。解决方法是及时清理磷化槽和喷淋管路内积渣，控制好磷化槽液浓度和比例。 1.6 水质杂质。主要是前处理所使用的水中含砂量、含盐量过大引起的杂质。解决方法是增加水过滤器，使用纯水做为最后两级清洗水。 2 涂层缩孔 2.1 前处理除油不净或者除油后水洗不净造成表面活性剂残留而引起的缩孔。解决方法是控制好预脱脂槽、脱脂槽液的浓度和比例，减少工件带油量以及强化水洗效果。 2.2 水质含油量过大而引起的缩孔。解决方法是增加进水过滤器，防止供水泵漏油。 2.3 压缩空气含水量过大而引起的缩孔。解决方法是及时排放压缩空气冷凝水。 2.4 粉末受潮而引起的缩孔。解决方法是改善粉末储运条件，增加除湿机以保证回收粉末及时使用 2.5 悬挂链上油污被空调风吹落到工件上而引起的缩孔。解决方法是改变空调送风口位置和方向。 2.6 混粉而引起的缩孔。解决方法是换粉时彻底清理喷粉系统 3 涂层色差 3.1 粉末颜料分布不均匀引起的色差。解决的方法是提高粉末质量，保证粉末的L、a、b相差不大而且正负统一。 3.2 固化温度不同引起的色差。解决方法是控制好设定温度和输送链速度，以保持工件固化温度和时间的一致性和稳定性。 3.3 涂层厚薄不均匀引起的色差。解决方法是调整好喷粉工艺参数和保证喷粉设备运行良好以确保涂层厚度均匀一致 4 涂层附着力差 4.1 前处理水洗不彻底造成工件上残留脱脂剂、铬化渣或者水洗槽被碱液污染而引起的附着力差。 解决方法是加强水洗，调整好脱脂工艺参数以及防止脱脂液进入磷化后的水洗槽。 4.2 磷化膜发黄、发花或者局部无磷化膜而引起的附着力差。解决方法是调整好磷化槽液浓度和比例，提高磷化温度。 4.3 工件边角水分烘干不净而引起的附着力差。解决方法是提高烘干温度 4.4 固化温度不够而引起的涂层大面积附着力差。解决方法是提高固化温度 4.5 深井水含油量、含盐量过大而引起的附着力差。解决方法是增加进水过滤器，使用纯水做为最后2道清洗水。总之，粉末静电喷涂技术及其应用方法还有很多，在实践中需要灵活运用。 5 粉末涂层桔皮 5.1 粉末涂料桔皮外观的判断方法： (1)目测法 在此测试中，样板置于双管荧光灯下。通过适当放置样板可获得样板的反射光源。定性分析反射光的清晰度就可以从视觉上评估流动和流平性质。在流动性差(桔皮)情况下，两个荧光灯管看起来模糊，不清晰，而高流动性产品则可获得清晰的反射。(2)“外形测量法” 在此方法中，通过高灵敏探针的偏移来记录表面形状。由此可快速区别由缩孔、针孔或脏污物引起的粗糙、桔皮以及流动不佳引起 5.2 避免桔皮的发生